Обезжелезивание - очистка воды от железа

  Для большинства регионов России характерно повышенное содержание железа и марганца в скважинной воде. Очень часто одновременно с превышением по железу в воде превышена и норма по сероводороду.
  Железо находится в скважинной воде в растворенном (II-х валентном) состоянии. При отборе пробы воды из скважины, вода имеет прозрачный вид, и абсолютно бесцветна. В дальнейшем на дне емкости с водой образуется рыжий осадок. Это объясняется тем, что при отстаивании происходит процесс перехода растворенного железа в нерастворенное, за счет окисления железа кислородом воздуха.
  Обезжелезивание воды основывается на окислении двухвалентного железа до трехвалентного и, соответственно, на переводе железа из растворенного состояния в нерастворенное. Далее нерастворенное, выпавшее в осадок, железо собирается на различных фильтрующих загрузках.
Аппаратное оформление, а также целесообразность использования той или иной технологии очистки воды от железа в промышленности и ЖКХ отличаются от бытового исполнения и представлены далее на соответствующих страницах:

---

Промышленные станции обезжелезивания воды		Системы очистки воды от железа для дома

---

1. Одним из самых старых методов, в настоящее время использующихся крайне ограниченно, является метод окисления Fe2+ до Fe3+ при пропускании воды через слой «зеленого песка» - Greensand. Данный способ позволяет удалять растворенное железо достаточно высокой концентрации (до 10 мг/л), однако Greensand требует, во-первых, регулярного восстановления раствором перманганата калия. А во-вторых, для успешной регенерации загрузки Greensand требуются большие объемы воды при обратной промывке.
 Таким образом, основными недостатками, которые привели к практически полному отказу от использования данной технологии в настоящее время, являются:
- высокие эксплуатационные расходы;
- наличие высокотоксичных стоков;
- большие потери воды на собственные нужды.

---

2. Окисление Fe2+ до Fe3+ гипохлоритом натрия.
 Данный способ используется в настоящее время достаточно активно на крупных Водоканалах и пришел на смену добавления в воду сжиженного хлора, сильно ядовитого газа.
 Использование для окисления гипохлорита натрия требует установки дозировочного насоса и специального устройства ввода раствора гипохлорита в водный поток. От обслуживающего персонала требуется постоянный контроль за работой насоса, его регулярная промывка (часто забивается в результате кристаллизации гипохлорита), а также квалифицированное обращение с гипохлоритом – это нестойкое вещество, быстро разлагается, концентрация в растворе уменьшается со временем под влиянием многих факторов.
 После ввода гипохлорита натрия поток воды обычно подается в контактную емкость для создания необходимого времени пребывания и отстаивания. Иногда дополнительно в контактную емкость может осуществляться введение коагулянта для дальнейшего облегчения задержания примесей на загрузке фильтров. Далее вода при помощи насосов подается на напорные фильтры с зернистой загрузкой типа: песок или антрацит в смеси с песчаной загрузкой. Следует отметить, что данный метод имеет такие же недостатки, что и описанный выше, за исключением отсутствия высокотоксичных стоков.
 С целью уменьшения эксплуатационных расходов при использовании гипохлорита натрия на водоканалах как для обезжелезивания воды, так и при необходимости первичного или вторичного обеззараживания рекомендуется установка станций производства гипохлорита натрия из поваренной соли методом электролиза.

---

3. Окисление Fe2+ до Fe3+ растворенным в воде кислородом при пропускании воды через слой каталитической загрузки (BIRM, МФО-47, Pirolox и др.) методом напорной аэрации. Данный способ позволяет удалять малые концентрации двухвалентного железа и не эффективен при концентрациях более 5 мг/л. Для успешной работы систем очистки воды от железа на основе каталитических загрузок должны предъявляться жесткие требования к соблюдению рабочего диапазона рН воды, наличию органики и сероводорода. Более того, данный материал нестоек и после 2 – 3 лет эксплуатации начинает выделять марганец в воду, требует замены.
Следует отметить, что использование данных технологий оправдано лишь для подготовки воды малой производительности (как правило, не более 2-2,5 м3/ч). Это связано с рядом причин:
- данные загрузки имеют ограниченный срок службы – 2-3 года, что ощутимо увеличивает эксплуатационные расходы, каждые 2-3 года необходима замена дорогостоящего катализатора;
- процедура перезасыпки достаточно трудоемка, каталитические загрузки имеют большой удельный вес, что мешает использовать «гидролифт» для перезагрузки и приводит к перезагрузке вручную;
- существует риск выхода из строя каталитической засыпки из-за недостатка кислорода и наличия сероводорода который обычно присутствует в скважинной воде одновременно с железом;
- нарушение процесса обратной промывки (недостаточное давление воды, противодавление в системе дренажа) может привести к «слеживанию», «спеканию» загрузки;
- перезагрузка «спекшейся» каталитической загрузки на промышленных фильтрах с большой долей вероятности приведет к повреждению корпуса фильтра;
- необходимо использовать мощное насосное оборудование, так как каталитические загрузки также как песок имеют большой насыпной вес;
- происходят потери больших объемов воды на промывку.
Из достоинств данного метода можно упомянуть только компактность установки.
Оборудование, работающее по данному принципу обезжелезивания, предлагается нашей фирмой только в составе бытовых систем Альтсофт Прайм, с применением специальных облегченных загрузок (типа АС).

---

4. Окисление Fe2+ до Fe3+ кислородом воздуха с последующим отделением нерастворимого Fe3+ на осадочных фильтрах по принципу безнапорной аэрации.
Многолетний опыт работы нашей фирмы с различными системами обезжелезивания показывает, что наиболее стабильные результаты по очистке воды от железа, марганца и сероводорода с минимум эксплуатационных расходов дает метод обезжелезивания на основе безнапорной аэрации.
Сущность метода состоит в том, что процессы окисления железа и сбора нерастворенного железа проходят в раздельных модулях. В результате при организации интенсивного перемешивания воды с кислородом воздуха в системе эжекции достигается полное окисление железа, а сбор окисленного железа осуществляется на осадочных фильтрах с инертной загрузкой с небольшим удельным весом и развитой поверхностью.
Преимуществами данной технологии являются:
- использование для окисления железа кислорода воздуха, без использования сильных окислителей типа: хлора, гипохлорита натрия или перманганат калия;
- минимальные эксплуатационные расходы;
- отсутствие токсичных стоков;
- меньший объем стоков по сравнению с технологиями, использующими каталитические загрузки или песок.
- высокая грязеёмкость и низкая истираемость фильтрующей загрузки позволяет эксплуатировать оборудование десятилетиями.
Работая много лет с различными объектами, где ставилась задача удаления железа из скважинной воды, специалисты компании Альт Групп разработали и внедрили оригинальную технологию обезжелезивания на основе метода безнапорной аэрации – Альтсофт АЭРсист. Особенно активно данная технология обезжелезивания воды используется на промышленных объектах, в теплоэнергетике и ЖКХ.